[发明专利]一种基于渗流作用的被动桩土拱效应试验方法

摘要

本发明公开了一种基于渗流作用的被动桩土拱效应试验方法，包括以下步骤：制备土样；设计桩间距，并设置位移计；模拟被动桩桩土作用环境，并在土样中埋设压力盒或渗压计；模拟滑坡推力，建立水循环系统模拟渗流，并通过压力盒、位移计和渗压计分别监测土样的各处应力、位移以及孔隙水压力变化，建立土样内部应力场、表面位移场和渗流场；改变土样的水环境；改变试验箱中模拟桩的类型、形状、尺寸以及桩间距；更换土样，探究不同环境下的土拱效应。本发明首次通过模拟在无水、饱水、渗流条件下土拱形成、发展、失效过程，揭示了在土拱效应中水土作用的机理，丰富了基坑支护和斜坡防治等方面的研究，补充了现有土拱效应在渗流作用下的相关方面理论。

主权项

1.一种基于渗流作用的被动桩土拱效应试验方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.选取待研究的土类，制备土样，并测定土样的物理力学指标；/nS2.设计试验箱中模拟桩的类型、形状、尺寸以及桩间距，并设置位移计；/nS3.将步骤S1制备的土样填充在试验箱中模拟被动桩桩土作用环境，并在土样中埋设压力盒或渗压计；/nS4.向土样施加荷载模拟滑坡推力，建立水循环系统模拟渗流，并通过压力盒、位移计和渗压计分别监测土样的各处应力、位移以及孔隙水压力变化，建立土样内部应力场、表面位移场和渗流场，土样在饱水或渗流时试验，向土样施加一级荷载后，启动水循环系统的水泵，向土样施加二级荷载后，打开试验箱的进水道阀门，并根据渗压计的数据调整水循环系统中水箱的高度，再打开试验箱上的排气孔，将试验箱内的残留气体排出，并关闭排气孔，逐渐加大水进入试验箱的流速至设定流速，位移计、压力盒和渗压计的数据稳定后，施加下一级荷载，并记录试验箱的出水道流出的水流速，当压力盒监测的数据呈减小趋势，位移计监测的数据增速呈变大趋势时，土拱已失效，停止试验，先关闭压力盒和渗压计，停止水循环系统，关闭试验箱进水道阀门，打开排气孔和试验箱出水道的阀门，使试验箱内的水流出，试验箱内水流出部分后在土样的不同位置取样测定孔隙度；/nS5.改变土样的水环境，重复步骤S4，并分析对照不同水环境下土样的内部应力场、表面位移场和渗流场，了解土拱效应的形成、发展、失效过程以及水在其中的影响；/nS6.改变试验箱中模拟桩的类型、形状、尺寸以及桩间距，重复步骤S3-S5，分析不同模拟桩条件下渗流对土拱形成、发展、失效的作用机制；/nS7.更换土样，重复步骤S2-S6，探究不同土类环境下的土拱效应。/n